不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征_第1页
不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征_第2页
不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征_第3页
不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征_第4页
不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征_第5页
已阅读5页,还剩7页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、应用与环境生物学报 Chin J Appl Environ Biol Doi: 10.19675/ki.1006-687x.2020.11037收稿日期 Received: 2020-11-15 接受日期 Accepted: 2021-01-22国家自然科学基金项目(41861044)和国家重点研发计划项目(2018YFC0507101)资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China (41861044) and the National Key Research and Development of China

2、 (2018YFC0507101)*通讯作者 Corresponding author (E-mail: )不同年限沙柳沙障沙埋部腐化特性及真菌群落特征梁钰镁1 高 永1* 党晓宏1, 2 杨 霞1 王瑞东1 管雪薇11内蒙古农业大学沙漠治理学院 呼和浩特 0100202内蒙古杭锦荒漠生态系统国家定位观测研究站 鄂尔多斯 017400摘 要 为探究沙柳(Salix psammophila)沙障腐化程度与真菌群落组成之间的关系,采用Illumina MiSeq测序技术与室内试验测定法,以铺设1、3、5、7年的沙柳沙障为研究对象,新铺设的沙柳沙障作为对照(CK),结合RDA多元数据排序手段,分析影

3、响真菌群落组成的主要驱动因子,为沙漠地区沙柳沙障资源合理利用提供参考。结果显示,沙柳沙障腐化过程中基本密度与抗弯强度呈下降趋势,而含水率与湿胀性呈上升趋势,铺设7a后,沙障纤维素、半纤维素和木质素分别下降了48.07%、43.99%和44.51%;真菌群落优势菌群以粪壳菌纲(55.83%)和散囊菌纲(23.87%)为主,随腐化程度的加剧,Shannon多样性指数、Ace丰富度指数与Heip均匀度指数均增大,真菌群落结构趋于复杂化;RDA分析结果表明,障体腐化特性对真菌优势菌群影响的大小顺序依次为木质素含水率抗弯强度纤维素湿胀性半纤维素基本密度。本研究表明随铺设年限的增加,障体沙埋部腐化程度加剧

4、,真菌群落多样性与丰富度增加,菌群分布受多种环境因子综合影响,木质素与含水率是影响其丰度的主要因子;涵盖的腐化特性指标并不能完全解释真菌群落分布的差异,建议结合障体周际土壤理化因子进一步探讨。(表2 图7)关键词:沙柳沙障;腐化特性;腐生真菌;物种组成;真菌多样性 Decaying characteristics and fungal communities characteristics of the sand-buried section of Salix psammophila sand barriers at different agesLIANG Yumei1, GAO Yong1*

5、, DANG Xiaohong1, 2, YANG Xia1, WANG Ruidong 1 & GUAN Xuewei11 Desert Science and Engineering College, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010020, China2 Inner Mongolia Hangjin Desert Ecological Position Research Station, Ordos 017400, ChinaAbstract This paper deals with the relationship

6、between fungal community composition and decaying stages of Salix psammophila sand barriers. The research methods include Illumina MiSeq sequencing technology and laboratory test. The freshly laid sand barriers were used as a control, and the fungal community composition was explored in the sand bur

7、ial parts of S. psammophila sand barriers after being laid for one, three, five, and seven years. The main drivers were analyzed by using the RDA multivariate data ranking method, affecting the composition of fungal communities in S. psammophila sand barriers, and it provides a theoretical reference

8、 for rational utilization of sand barriers resources in desert fixing. Cellulose, hemicellulose and lignin of the S. psammophila sand barriers decreased by 48.07%, 43.99% and 44.51% respectively after 7 years. The fungal community during the decaying courses of S. psammophila sand barriers is predom

9、inated by Sordariomycetes (55.83%) and Eurotiomycetes (23.87%) of Ascomycota. With the decay proceeding of S. psammophila sand barriers, the fungal community in sand burial parts increases in indices of Shannon, Ace and Heip, and their fungal community structure became more complicated. The densitie

10、s of physical and mechanical properties of S. psammophila sand barriers show a downward trend in bending strength. However, their physical properties of moisture content and swelling were gradually increased. The RDA analysis results show that the following sequences were the major factors affecting

11、 fungal community in S. psammophila sand barriers as ligninmoisture contentflexural strengthcellulosewet distentionhemicellulosedensity. With the time growing after set up of S. psammophila sand barriers in deserts, the sand-buried section of the S. psammophila sand barriers gradually become decayed

12、, and their fungal community structure and amounts turn to be more diverse and much rich. During the decaying process of S. psammophila sand barriers, the fungal communities are comprehensively affected by various environmental factors. Lignin and moisture content are the main environmental factors

13、influencing their fungal community composition and structure. The decaying characteristics of S. psammophila sand barriers are not enough to fully explain the differences in the distribution of fungal communities. It remains to be further explored in context of the physical and chemical factors of t

14、he soil around the sand barrier.Keywords Salix psammophila sand barrier; corrosive properties; saprophytic fungi; species composition; fungal diversity机械沙障是荒漠化防治工程技术中的主要措施,是植物治沙的先决条件1-2。沙柳(Salix psammophila)作为沙漠地区机械沙障的天然材料,固沙成本低廉3-4,且有利于提高沙丘表层土壤的细颗粒物质和土壤有机碳5-6。沙柳沙障的防沙治沙效果显著,能够有效固定流动沙丘3,防治穿沙铁路公路沿线沙害7

15、-8,并加快沙地植被恢复9,被广泛应用于我国风沙荒漠区。然而,障体沙埋部因长期布设于沙土环境中,多频次地吸湿-解吸交替过程加速沙障腐化10,致使沙柳沙障抗弯强度降低、倒伏破损率增加11,严重影响防风固沙效果。沙漠中微生物群落已形成抵御极端环境的生存适应策略,在生物群落形成过程中非生物条件较群落竞争性更为重要12。腐生真菌是沙柳沙障沙埋部腐化障体的主要腐解微生物13,其能够在适宜的阴暗环境中广泛生长,产生多种复合酶分解木质纤维素,促使障体细胞壁腐朽和解体14。随腐化程度加剧,障体机械性能降低,外部呈现开裂、翘曲变形和颜色变暗等特征,内部结构及化学成分发生不可逆转的变化15-16。腐生真菌的生长及

16、其物种组成与障体内微环境的化学成分和物理特性直接相关17-18。因此,明确不同腐朽程度的沙柳沙障障体腐化特性与真菌群落组成的相互关系,对研究沙柳沙障真菌群落的生理生态功能、腐生真菌与荒漠区生态环境关系、障体真菌群落演变等均有重要意义。目前,沙柳沙障腐化的相关科学研究多集中于障体沙埋部腐化对沙土的改良作用5, 19、障边的倒伏破损度20、障体的土壤腐蚀因子21以及防腐性能研究22等方面。虽然已有部分学者关注沙柳沙障障体的腐化特性10-11、腐朽过程中微生物的作用机制11,但关于这两者之间关系的研究尚显不足。鉴于此,本研究选取铺设1a、3a、5a、7a的沙柳沙障为研究对象,采用Illumina M

17、iSeq高通量测序技术与室内试验测定法,分析沙柳沙障腐朽过程中障体腐化的基本特性与真菌群落组成变化及其相互关系,运用微生物生态学多元数据排序手段,结合菌群生长的障体内微环境因子,揭示沙柳沙障腐化特性与菌群生长的关系,为沙柳沙障资源合理利用提供理论依据。1 材料与方法1.1 研究区概况研究区位于内蒙古鄂尔多斯独贵塔拉镇境内库布齐沙漠中的S24兴巴高速穿沙公路两侧(4036N,10842E)(图1,图2)。该地区属于典型温带大陆性季风气候,高空常年受西风环流控制,近地面受季风环流的影响,随季节更替气候变化。夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,年均降水量258.3 mm,集中于7-8月,年均日照时数为319

18、3 h,潜在蒸发量2400 mm,年均气温6.1 ,平均风速4.4 m/s,年风沙活动天数为45-75 d,主要集中在3-5月。地貌类型为流动沙丘、半流动沙丘与固定沙丘。该地区以西北风为主,流动沙丘由西北向东南摆动式前进,主要沙丘植被类型包括:沙柳(Salix psammophila)、油蒿(Artemisia ordosica)、柠条(Caragana korshinskii)、沙米(Agriophyllum squarrosum)、虫实(Corispermum hyssopifolium)等8。为保证穿沙公路的安全通行,两侧均采用半隐蔽式方格沙柳沙障以固定过境流沙。图1 半隐蔽式沙柳沙障公

19、路防护体系. Fig. 1 The highway protection system with semi-hidden Salix psammophila sand barriers. 图2 沙柳沙障沙埋部障体严重遭受真菌侵害.Fig. 2 The sand burial part of the Salix psammophila sand barriers suffered from severe fungal infection.1.2 样品采集与处理样品采集于2019年11月3日,试验区为穿沙公路两侧已铺设1、3、5、7年的沙柳沙障1 m 1 m规格样地,每块样地中部、同一等高线上选取

20、间距为2 m的3个障格,与主风向垂直的2条纬向障边采集6根(如图3-所示)直径为1.8 0.02 cm、沙埋深度为20 cm的沙柳沙障样品,取出后使用已灭菌刷将覆土进行清刷处理。采用经灭菌处理后的枝剪剪取底部5 cm的样品装入无菌密封袋中并标记,以相同取样方式采集新铺设的沙柳沙障样品作为对照(CK),低温保存运回实验室。在超净工作台上将同一障格内的3根各自等分为2份(试样a、试样b)粉碎处理后对应混合均匀为1个样品(图3-),将试样a装入15 mL CORNING CentriStarTM无菌离心管中,80 保存,用于沙柳沙障真菌DNA提取;试样b用于沙柳沙障纤维素、半纤维素和木质素含量的测定

21、。此外,取自同一障格内的其余3根试样c(图3-)用于含水率、湿胀性、基本密度及抗弯强度的测定,同一障格内各指标测定值对应取均值,每组共计3个重复。图3 沙柳沙障样地及采样示意图.Fig. 3 Diagram for sample plots and sampling of Salix psammophila sand barriers.1.3 沙柳沙障障体腐化特性测定运用ANKOM 200i半自动纤维分析仪,采用Van Soest等23的滤袋技术测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)的方法,分别计算得出沙柳沙障障体纤维素、半纤维素和木质素含量:NDF=m2

22、-m1C1100%mADF=m2-m1C1100%mADL=m2-m1C1-m4-m3100%m半纤维素 =(NDFADF)100%纤维素=(ADF经72%硫酸处理后的残渣)100%其中:m1为空袋质量,g;m为样品质量,g;m2为提取处理后样品残渣+滤袋质量,g;m3为坩埚质量,g;m4为坩埚+灰分质量;C1为空白袋子校正系数(烘干后质量/原来质量)采用国家林业行业标准(LY/T 2369-2014)沙生灌木物理力学性能测试方法,计算沙柳沙障障体含水率(W)、湿胀性(vs)、基本密度()及抗弯强度(bw),公式如下:W=m1-m0m0100%VS=(Vs-V0)V0100%=m0Vsbw=3

23、Pmaxl2bh2其中:W为含水率,%;m1为试验时的质量,g;m0为全干时的质量,g;vs为障体从全干到吸水至尺寸稳定时的体积膨胀率,%;VS为障体吸水至尺寸稳定时的体积,mm3;V0为障体全干时的体积,mm3;为基本密度,g/cm3;VS为水分饱和时的体积,cm3;bw为障体含水率为W%时的抗弯强度,MPa;Pmax为破坏荷载,N;l为两支座间的跨距,mm;b为障体宽度,mm;h为障体高度,mm1.4 高通量测序与生物信息学分析采用DNA提取试剂盒Fast DNA SPIN Kit for Soil(MP Biomedicals, Solon, USA)对沙柳沙障腐化障体真菌DNA进行抽提

24、。利用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取质量。使用ABI GeneAmp 9700型PCR仪对真菌ITS区进行PCR扩增。每组沙柳沙障样本设置3个重复,使用2%琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,Axy Prep DNA Gel Extraction Kit(Axygen Biosciences,Union City,CA,USA)凝胶回收PCR产物进行纯化。使用蓝色荧光定量系统Quanti Fluor-ST检测定量。利用Illumina公司的Miseq PE300平台进行高通量测序,委托上海美吉生物医药科技有限公司协助进行,采用生物云平台进行数据分析处理。利用Usearch软件将相似度大于97%的非

25、重复序列进行OTU(Operational Taxonomic Units,OTU)聚类,去除嵌合体,获得OTU的代表序列。将代表序列与真菌ITS数据库Unite(Release 7.2 http:/unite.ut.ee/index.php)相比对,获得对应的分类学信息。采用RDP classifier贝叶斯算法进行分类学分析,在各分类学水平上统计各样本的真菌群落物种组成。1.5 数据处理使用Mothur软件计算沙柳沙障沙埋腐化部真菌Alpha多样性指数;采用R语言绘制真菌群落Venn图;使用SPSS 20.0软件进行单因素方差分析,并利用Duncan法进行差异显著性检验;使用Origin

26、2018软件绘制不同年限沙柳沙障障体各指标变化的折线图;利用Canoco 5.0软件进行障体腐化特性与真菌群落组成的RDA分析。2 结果与分析2.1 不同年限沙柳沙障沙埋部腐化障体基本特性沙柳沙障物理及机械性能随铺设时间的延长而降低,因此明确各性能指标的大小对评估沙障使用寿命尤为重要15。由图4可知,不同年限沙柳沙障纤维素含量存在显著性差异(P 0.05)。铺设7a后,纤维素、半纤维素和木质素分别下降了初始含量的48.07%、43.99%和44.51%,基本密度由0.54 g/cm下降至0.19 g/cm(图5),下降了64.81%,而湿胀性增加了82.22%。湿胀性在CK、1a、3a、5a中

27、组间均无显著性差异(P 0.05),但均与7a的沙障存在显著性差异(P 0.05)。抗弯强度由59.83Mpa降至12.82Mpa,降低了78.57%。随腐朽程度的加剧,沙障沙埋部机械强度下降,抗风蚀能力降低,沙障倒伏破损率增加,降低了沙障的防风固沙效益。图4 不同年限沙柳沙障主要组成成分含量变化特征。不同小写字母表示同一组成成分不同年限之间存在显著性差异(P 0.05)。Fig. 4 The changes of main constituents of Salix psammophila sand barriers at different ages. Different lowercas

28、e letters indicate significant differences between different ages of the same constituent (P 0.05).图5 不同年限沙柳沙障物理力学特性。不同小写字母表示同一特性指标不同年限之间存在显著性差异(P 0.05)。Fig. 5 Physical and mechanical properties of Salix psammophila sand barriers at different ages. Different lowercase letters indicate significant di

29、fferences between different ages for the same indicators (P 5a 3a 1a CK,沙柳沙障铺设7a多样性指数由1.02增至1.96,增长了92.16%;Ace丰富度指数变化规律:7a 5a 3a CK 1a,CK多为沙柳内生真菌,铺设1a后沙柳沙障真菌丰富度降低,随后开始增加,7a后丰富度指数由75.23增至104.95,增长了39.51%。沙柳沙障真菌多样性、丰富度及物种均匀程度均随沙障铺设时间的延长而增大。不同年限沙柳沙障真菌群落多样性组间均无显著性差异(P 0.05)。由Coverage指数可知,真菌群落覆盖度均大于99.99

30、%,进一步证实本试验结果能够反映不同腐朽程度沙柳沙障真菌群落组成情况。表2 不同年限沙柳沙障真菌Alpha多样性指数Table 2 Alpha diversity of Salix psammophila sand barriers fungal community in different ages at OTU level样地SampleShannon指数Shannon indexSimpson指数Simpson indexAce指数Ace indexHeip指数Heip index覆盖度CoverageCK1.02 1.15a0.60 0.41a76.12 13.16a0.04 0.04

31、a0.9997 0.00023a1a1.10 0.26a0.40 0.13a75.23 15.38a0.05 0.02a0.9997 0.00005a3a1.26 0.57a0.49 0.23a78.97 26.56a0.07 0.01a0.9996 0.00015a5a1.71 0.50a0.27 0.19a83.45 38.34a0.08 0.03a0.9997 0.00021a7a1.96 0.64a0.30 0.18a104.95 46.40a0.11 0.01a0.9995 0.00021a同一列相同小写字母表示组间无显著性差异(P 0.05)Same lowercase lette

32、rs in the same column indicating no significant differences(P 0.05)2.3 沙柳沙障真菌优势菌群与障体腐化特性的关系为探究不同年限沙柳沙障障体中微环境特征对真菌纲水平优势菌群的影响,采用冗余分析方法(Redundancy Analysis,RDA),结果显示(表4),所选择的障体微环境特征因子可累积解释与真菌群落变化间关系的99.37%,4个排序轴特征值总和为0.7167,典范特征值总和为0.7477。蒙特卡洛检验结果表明,二者显著相关(P 0.05),即存在空间上的有序关系。因此,可使用二维排序分析来表示不同腐朽程度的沙柳沙障

33、优势菌群与微环境因子间的相关关系。由图7可知,纤维素、半纤维素、木质素、基本密度、抗弯强度与RDA1轴呈现正相关关系,含水率、湿胀性与RDA1轴呈负相关。即湿胀性对粪壳菌纲的物种分布为主要负相关影响,但对散囊菌纲正相关作用最大;木质素对粪壳菌纲的正相关作用最大,但对散囊菌纲为主要负相关影响;星裂菌纲主要受纤维素与半纤维素的正相关影响最大。由表3可知,障体微环境因子对真菌优势菌群影响的大小顺序为木质素含水率抗弯强度纤维素湿胀性半纤维素基本密度。由此可见,沙柳沙障真菌群落分布受多种环境因子的综合影响,木质素与含水率是影响沙柳沙障真菌群落组成的主要环境因子。图7 沙柳沙障障体微环境特征与真菌在纲水平

34、优势菌群的RDA分析。Cel:纤维素;Hem:半纤维素;Lig:木质素;MC:含水率;WD:湿胀性;Den:基本密度;FS:抗弯强度;Sor.: 粪壳菌纲;Eur.:散囊菌纲;Amy.:伞菌纲;Dot.:座囊菌纲;Unc.:未分类纲;Leo.:锤舌菌纲;Art.:星裂菌纲;Mor.:被孢霉纲;Ast.:伞型束梗孢菌纲。Fig. 7 RDA analysis of the relationship between the properties of Salix psammophila sand barriers and the dominant fungi at class level. Cel

35、: Cellulose; Hem: Hemicellulose; Lig: Lignin; MC: Moisture Content; WD: Wet Distention; Den: Density; FS: Flexural Strength; Sor.: Sordariomycetes; Eur.: Eurotiomycetes; Amy.: Agaricomycetes; Dot.: Dothideomycetes; Unc.: Unclassified; Leo.: Leotiomycetes; Art.: Arthoniomycetes; Mor.: Mortierellomyce

36、tes; Ast.: Agaricostilbomycetes.表3 沙柳沙障障体微环境变量解释的重要性排序与显著性检验结果Table 3 The importance ranking of interpretation of environment variables in Salix psammophila sand barriers and their significance test results环境因子Environment factors解释量Interpretive degree (r/%)贡献量Contribution (r/%)pseudo-FP重要性排序Importan

37、ce ranking木质素 Lignin0.0141含水率 Moisture Content17.924.04.20.0222抗弯强度F lexural Strength0.1823纤维素 Cellulose6.79.01.20.3204湿胀性 Wet Distention0.2045半纤维素 Hemicellulose4.56.01.10.3386基本密度 Density0.3627表4 沙柳沙障障体微环境特征与真菌优势菌群的RDA分析结果Table 4 RDA analysis results of the rel

38、ationship between the microenvironment properties of Salix psammophila sand barriers and the dominant fungi解释参数 Interpretation parameterRDA1RDA2RDA3RDA4特征值 Eigenvalues0.61520.10150.01620.0101累积方差解释度 Cumulative variance explained (r/%)61.5271.6873.3074.30物种-环境关系累积比例Cumulative percentage variance of s

39、pecies-environment relation (r/%)82.2895.8698.0399.37Pseudo典范相关性 Pseudo-canonical correlations0.92820.79590.55330.4475典范特征值总和 Sum of all canonical eigenvalues0.7477特征值总和 Sun of all eigenvalues1.00003 讨 论沙漠地区极端气候条件下生物可利用的水分与养分有限,极端气候变化与高强度紫外线辐射是影响生物生存的主要因素24。然而,微生物能够抵御恶劣环境条件而生长,在生态系统中扮演着重要角色25。真菌是真核生

40、物中最耐受胁迫的有机体,能够在水分缺乏的条件下生长,通过形成孢子等结构来抵御干旱26。沙柳沙障障体始终遭受真菌侵害,即使是木质碎片也含有真菌菌丝体27。采用Illumina MiSeq高通量测序技术,可用于环境微生物群落组成的准确分析28。3.1 腐化程度对沙柳沙障障体基本特性的影响沙柳沙障能有效拦截过境风沙流,改变风沙流体状态,发挥防风固沙效益3, 8。随铺设后时间延长,经历沙物质的吹蚀与堆积过程,沙柳沙障沙埋部因长期埋藏于沙土环境中腐化程度极为严重。本研究结果表明,沙柳沙障稳定沙埋部障体的纤维素、半纤维素和木质素的含量均随铺设后时间的延长而下降,7a后达最低值。与龚萍11研究结果略有不同,

41、这主要因为该研究仅对比了5a与10a的沙障化学成分,未取中间递增年份沙障样本依次测定,以此来解释5a至10a之间纤维素等含量变化略有局限性。随沙障基本密度下降,其抗弯强度降低,5a后抗弯强度损失率达78.57%,倒伏破损率可达70%-80%11, 21,即抗弯强度损失是沙柳沙障发生倒伏破损的主要原因。沙柳沙障铺设7a后,障体基本密度降低,湿胀性增加,这主要因为沙柳沙障腐化过程中内部结构破坏、化学成分损失10,吸水性能增强,集聚了沙漠表层众多水分,长期埋藏于阴暗沙土中蒸发速率减小,含水率上升,与那钦21研究沙柳沙障土壤致腐因子结果类似,其研究表明土壤含水率对沙障腐蚀程度具有显著影响。3.2 腐化

42、程度对沙柳沙障真菌群落组成及多样性的影响本研究发现不同铺设年限沙柳沙障中的优势真菌类群为子囊菌和担子菌,二者属于腐生营养型真菌,且为自然环境中优势类群29,子囊菌较担子菌占比更高,主要因为子囊菌进化速率快于担子菌30,且抗逆性强,适于郁闭度低、较恶劣的沙漠环境31。子囊菌门中粪壳菌纲与座囊菌纲在自然界中普遍存在,前者在不同年限的沙柳沙障中占比均最高,该类群真菌包括许多重要的植物病原菌和腐生真菌32;后者是最具生态多样性的一类真菌,能够降解植物残体,在生态系统碳循环中扮演着重要角色33。本研究表明,在不同年限沙柳沙障中均检测到了该类群真菌,但在对照中丰度最高,推测其可能亦与沙柳植株携带有病原菌或

43、内生菌有关32。沙柳沙障沙埋部真菌群落多样性及丰富度随腐化程度加剧而增大,与Mkip R等34研究结果一致。1a群落多样性与丰富度最小,而7a的最大,主要因为沙障长时间埋藏于沙土中,随沙柳沙障基本密度降低吸水性能增大,含水率上升,阴暗、较潮湿的环境中更易于真菌生长,随铺设时间延长可能产生了一系列的真菌繁衍与演替现象35。沙柳沙障真菌物种数量随铺设时间的延长呈先降低后增加的趋势,与Kwana等36研究结果略有不同,主要与3a沙柳沙障中真菌物种数量测定结果不同,这可能由于调查采样的小环境与其他样点存在差异所致。3.3 沙柳沙障真菌群落组成与障体微环境基本特性的响应关系木腐真菌以子囊菌与担子菌为主,

44、能够分解障体中木质素与纤维素,并利用其作为真菌生长的碳源和氮源14,35。多种环境因子的差异导致真菌菌群结构和数量发生变化37。RDA分析结果表明,真菌群落组成受沙柳沙障障体微环境中各因素的综合影响,其中木质素与含水率对群落分布影响较大。水分作为真菌菌丝体的主要成分,亦是真菌分解木质细胞壁所分泌出的复合酶的媒介16, 35,其含量的多少直接影响真菌孢子的萌发和菌丝体的生长。沙柳沙障铺设7a后,障体木质素含量下降了44.51%,这可能与担子菌门中的伞菌纲与伞型束梗孢菌纲真菌的致腐作用直接相关,两者属于白腐菌,以分解障体细胞壁中的木质素为主35。本研究揭示了沙柳沙障中真菌物种组成与腐化特性之间的关

45、系,为荒漠地区沙柳沙障铺设后延长耐受性提供了理论指导。4 结 论随铺设年限的延长,沙柳沙障的主要组成成分纤维素、半纤维素和木质素均遭受损失,基本密度与抗弯强度显著降低,含水率与湿胀性急剧增加,致使其抗风击能力下降,倒伏破损率上升。随腐化程度的加剧,真菌物种数量增加,菌群丰富度与多样性加大,群落结构趋于复杂化和多样化。多种微环境因子影响着真菌群落的发生与分布,本研究表明木质素与含水率是影响真菌群落丰度的主要驱动因子。此外,沙柳沙障腐化机制与微生物群落活动特征较为复杂,不同腐化程度的障体周际土壤理化因子亦可能导致真菌群落结构存在差异,因此,还需进一步探讨周际土壤性质对障体微生物群落分布的影响。深入

46、研究沙柳沙障腐化过程中周际土壤微生物群落与障体微生物间的响应关系,可为荒漠干旱区沙柳沙障资源合理利用提供理论指导。参考文献 References李红悦, 哈斯额尔敦. 机械沙障固沙效应及生态效应的研究综述J. 北京师范大学学报(自然科学版), 2020, 56 (1): 63-67 Li HY, Ha SEED. Sand-fixing effect and ecological of mechanical sand barriers: a reviewJ. J Beijing Norm Univ (Nat Sci), 2020, 56 (1): 63-67王雨浩. 麦草、PLA及其混合沙障防

47、风固沙效益研究D. 呼和浩特: 内蒙古师范大学, 2019 Wang YH. Study on the benefits of wind and sand fixing of wheat straw poly lactic acid fiber and their mixed sand barriersD. Hohhot: Inner Mongolia normal university, 2019高永. 沙柳沙障M. 北京: 科学出版社, 2013. Gao Y. Salix psammophila sand barriersM. Beijing: Science Press, 2013海龙

48、, 王晓江, 张文军, 张雷, 洪光宇, 李卓凡. 毛乌素沙地人工沙柳(Salix psammophila)林平茬复壮技术J. 中国沙漠, 2016, 36 (1): 131-136 Hai L, Wang XJ, Zhang WJ, Zhang L, Hong GY, Li ZF. Stumping rejuvenation technology of Salix psammophila artificial shrubbery in the Mu Us sandy landJ. J Desert Res, 2016, 36 (1): 131-136Dai YJ, Dong Z, Li HL

49、, He YX, Li JR, Guo JY. Effects of checkerboard barriers on the distribution of aeolian sandy soil particles and soil organic carbonJ. Geomorphol, 2019, 338: 79-87张雷, 洪光宇, 李卓凡, 高孝威, 黄萨仁, 王卓, 刘尚华, 王晓江. 基于层次分析法的毛乌素沙地3种造林模式恢复成效评价J. 林业资源管理, 2017, (6): 108-112+119 Zhang L, Hong GY, Li ZF, Gao XW, Huang S

50、R, Wang Z, Liu SH, Wang XJ. Assessment of three kinds of reforestation models recovery effect in Mu Us sandy land based on analytical hierarchy processJ. For Resour Manage, 2017, (6): 108-112+119荣文文. 内蒙古大塔-何家塔铁路风沙路基综合防护体系J. 中国沙漠, 2019, 39 (4): 129-138 Rong WW. Comprehensive protection system for win

51、d-sand subgrade of data-Hejiata railway in Inner MongoliaJ. J Desert Res, 2019, 39 (4): 129-138王丽英, 李红丽, 董智, 王丽琴, 刘凤婵. 沙柳方格沙障对库布齐沙漠防风固沙效应的影响J. 水土保持学报, 2013, 27 (5): 115-118+124 Wang LY, Li HL, Dong Z, Wang LQ, Liu FC. Effect of Salix psammophila checkboard sand barrier on wind prevention and sand re

52、sistance in Kubuqi desertJ. J Soil Water Conserv, 2013, 27 (5): 115-118+124张威. 沙障在流动沙丘造林中的作用机制及效益研究D. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2018 Zhang W. The role of sand barriers of mobile dunes mechanism and benefit researchD. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2018Wang RD, Dong XH, Gao Y, Yang X, Liang YM,

53、 Qi S, Zhao C. Alternated desorption-absorption accelerated aging of Salix psammophila sand barrierJ. BioResour. 2020, 15 (3): 6696-6713龚萍. 沙柳沙障腐蚀过程及防腐抗蚀效果研究D. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2012 Gong P. The corrosion processes of Salix sand barrier and the effect of anticorrosionD. Hohhot: Inner Mongolia Agricultu

54、ral University, 2012Pointing SB, Belnap J. Microbial colonization and controls in dryland systemsJ. Nat Rev Microbiol, 2012, 10 (9): 654Carlsson F, Edman M, Jonsson BG. Increased CO2 evolution caused by heat treatment in wood-decaying fungiJ. Mycol Prog, 2017, 16 (5): 513-519Nait MBH, Arif S, Taidi

55、B, Hajjaj H. Consolidated bioethanol production from olive mill waste: Wood-decay fungi from central Morocco as promising decomposition and fermentation biocatalystsJ. Biotechnol Rep, 2020, 28, e00541Seldn R, Nystrm B, Lngstrm R.UV aging of poly(propylene)/wood-fiber composites. Polym Compos, 2004,

56、25 (5): 543-553陈孔阳, 邱洪兴, 朱忠漫. 干缩裂缝对木梁承载力的影响J. 土木建筑与环境工程, 2018, 40 (1): 39-47 Chen KY, Qiu HX, Zhu ZM. Bearing capacity of timber beams with shrinkage cracksJ. J Civil Environ Eng, 2018, 40 (1): 39-47Kffer N, Senn-Irlet B. Influence of forest management on the species richness and composition of wood

57、-inhabiting basidiomycetes in Swiss forestsJ. Biodiversity Conserv, 2005, 14 (10): 2419-2435Brazee NJ, Lindner DL, DAmato AW, Fraver S, Forrester JA, Mladenoff DJ. Disturbance and diversity of wood-inhabiting fungi: effects of canopy gaps and downed woody debrisJ. Biodiversity Conserv, 2014, 23 (9):

58、 2155-2172张志伟, 尹惠妍, 周尧治, 钱登峰. 不同设置年限沙障对沙漠土壤理化性质的影响J. 西北林学院学报, 2020, 35 (5): 68-77 Zhang ZW, Yin H Y, Zhou Y Z, Qian D F. Effects of sand barriers with different ages on physicochemical properties of desert soilJ. J Northwest For Univ, 2020, 35 (5): 68-77王瑞东, 党晓宏, 高永, 杨霞, 张超, 李婉娇. 毛乌素沙地沙柳沙障破损规律与植被恢复的

59、研究J. 西南林业大学学报(自然科学), 2019, 39 (3): 71-77 Wang RD, Dang XH, Gao Y, Yang X, Zhang C, Li WJ. Damage law and vegetation restoration of in Salix psammophila sand barrier Mu UsJ. J Southwest For Univ, 2019, 39 (3): 71-77那钦. 沙柳沙障的腐蚀规律及土壤致腐因子研究D. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2010 Na Q. Study on Salix psammophila checkerb

60、oard corrosion rule and soil corrosive factorsD. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University. 2010陈曦. 两种环保型防腐剂对沙柳沙障特性的影响D. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2015 Chen X. The effects of two environmentally friendly preservatives on characteristics of Salix sand barrierD. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural Universit

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论